解讀Base64編碼中為什么會(huì)有等號(hào)(=)問題

更新時(shí)間：2023年03月06日 10:39:41 作者：waitchen

這篇文章主要介紹了解讀Base64編碼中為什么會(huì)有等號(hào)(=)問題，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

Base64編碼中為什么會(huì)有等號(hào)(=)

如果對(duì)字符串"ab"進(jìn)行Base64編碼，得到的結(jié)果將是：YWI=，結(jié)果中為什么會(huì)出現(xiàn)=呢，這就需要了解一下base64編碼背后的原理。

Base64是一種便于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖止?jié)碼編碼方式，之所以叫Base64是由于它的編碼結(jié)果是由64個(gè)可打印字符組成，這些字符在不同系統(tǒng)間是通用的。

64個(gè)字符如下表所示

索引	對(duì)應(yīng)字符	索引	對(duì)應(yīng)字符	索引	對(duì)應(yīng)字符	索引	對(duì)應(yīng)字符
0	A	17	R	34	i	51	z
1	B	18	S	35	j	52	0
2	C	19	T	36	k	53	1
3	D	20	U	37	l	54	2
4	E	21	V	38	m	55	3
5	F	22	W	39	n	56	4
6	G	23	X	40	o	57	5
7	H	24	Y	41	p	58	6
8	I	25	Z	42	q	59	7
9	J	26	a	43	r	60	8
10	K	27	b	44	s	61	9
11	L	28	c	45	t	62	+
12	M	29	d	46	u	63	/
13	N	30	e	47	v
14	O	31	f	48	w
15	P	32	g	49	x
16	Q	33	h	50	y

大家可以看到這里面并沒 '=' 這個(gè)字符，這是因?yàn)?’=‘ 其實(shí)是填充字符。

如果需要表示上面的64個(gè)字符，那么需要6bit，也就是2^6=64，base64的核心思想就是，將3個(gè)

字節(jié)拆分成4個(gè)6bit，然后對(duì)每個(gè)6bit的高位補(bǔ)2個(gè)0，構(gòu)成1個(gè)字節(jié)。也即是每3個(gè)字節(jié)最終結(jié)果將變成4個(gè)字節(jié)。

如果原始字符串的字節(jié)數(shù)不是3的整數(shù)倍，那么就用0來填充，用來填充的0就被編碼成了'='，這就是出現(xiàn)=的原因，并且只會(huì)出現(xiàn)在結(jié)果出，如果原始字符剛好是3字節(jié)的整數(shù)倍，那么就沒有等號(hào)了。

回到開頭的例子，我們看下ab是如何計(jì)算得到Y(jié)WI=的。

1、ab對(duì)應(yīng)的ascaii編碼的二進(jìn)制表示為：011000001 01100010
2、由于只有兩個(gè)字節(jié)，需要填充到3個(gè)字段，也就是：011000001 01100010 00000000
3、拆分成四個(gè)6bit：011000 010110 001000 000000
4、高位補(bǔ)兩個(gè)0，變成四字節(jié)：00011000 00010110 00001000 00000000
5、按照上表的對(duì)應(yīng)關(guān)系：24-Y 22-W 8-I 填充-=，也即是YWI=。

需要注意填充的0是要被轉(zhuǎn)化成=，而不是上表中的A。

順便附上golang示例代碼

func main() {
    str := "ab"
    // base64編碼
    encodedStr := base64.URLEncoding.EncodeToString([]byte(str))
    fmt.Println(encodedStr) // YWI=
    // base64解碼
    decodeStr, _ := base64.URLEncoding.DecodeString(encodedStr)
    fmt.Println(string(decodeStr)) // ab
}

如果不希望保留填充的=，可以在編碼后去掉，解碼前填充上

示例代碼如下：

func main(){
    str := "ab"
	// base64編碼
	encodedStr := base64.URLEncoding.EncodeToString([]byte(str))
	encodedStr = strings.TrimRight(encodedStr, "=") // 去掉填充的=
	fmt.Println(encodedStr) // YWI
	// 解碼時(shí)，長度不是4的倍數(shù)，需要用=填充
	i := len(encodedStr) % 4
	if i != 0 {
		encodedStr += strings.Repeat("=", 4-i) 
	}
	// base64解碼
	decodeStr, _ := base64.URLEncoding.DecodeString(encodedStr)
	fmt.Println(string(decodeStr)) // ab
}